5.1 Conclusões gerais
A produção do cimento Portland, ligante mineral mais utilizado na formulação de argamassas, é responsável por uma elevada emissão de gases com efeito de estufa e por um elevado consumo de energia na sua produção.
Neste trabalho procedeu-se à substituição total do cimento Portland pela combinação de dois ligantes minerais, uma escória de alto forno e cimento de aluminato de cálcio. A junção destes dois ligantes minerais resultou numa argamassa de colagem rápida, pelo que foi necessário proceder à sua correção ao nível de propriedades no estado fresco da argamassa.
Para solucionar o problema associado à baixa resistência mecânica após cura de imersão em água, foi adicionada 0,9% de cal à formulação em estudo, tendo como objetivo a ativação da escória e consequente melhoria na resistência mecânica da argamassa, promovendo a ligação das partículas.
Foi realizado o estudo em relação ao tempo aberto da argamassa e, das várias opções testadas, concluiu-se que o citrato de zinco é o melhor adjuvante para retardar a presa e aumentar o tempo de vida da pasta.
Das restantes opções analisadas, sobressai o EDTA pela elevada resistência mecânica que proporcionou à argamassa, embora não atinja o mesmo tempo aberto e trabalhabilidade que o citrato de zinco.
No caso do ácido cítrico e do ácido tartárico, para além de não retardarem tanto a presa da argamassa, as resistências mecânicas também ficam abaixo dos dois adjuvantes mencionados anteriormente.
A utilização de um éter de celulose com maior viscosidade trouxe melhorias ao nível do tempo aberto, da trabalhabilidade da argamassa e das resistências mecânicas iniciais. No entanto, parece influenciar negativamente as aderências após cura em imersão em água.
Tendo-se chegado a uma formulação final, com 0,15% de citrato de zinco, obtiveram-se valores de aderência de 0,43 às 6 horas, 1,15 às 24 horas e 0,8 N/mm2 após cura em imersão. Embora às 6 horas e após cura em imersão esteja
56
um pouco abaixo dos valores requeridos pela Norma, tratam-se de valores bastante razoáveis.
Através da análise térmica foi possível estudar a formação de fases após a hidratação dos ligantes minerais em estudo.
No caso do cimento de aluminato de cálcio, observou-se ao longo do tempo a conversão das fases metaestáveis CAH10 e C2AH8 para a fase estável C3AH6, pela
relação entre os calores de desidratação de cada fase.
Para o caso da escória de alto forno, apenas se consegue concluir que houve a formação da fase CSH, que aparenta aumentar ao longo do tempo, explicando assim a lenta reação característica desta escória.
No caso da combinação destes ligantes minerais, observa-se as mesmas fases formadas que no CAC, embora um pouco deslocadas para baixo na temperatura, causada pela adição das escórias de alto forno. No entanto, após 11 meses de cura, ainda é observável um pico endotérmico aos 150ºC (aproximadamente) não sendo possível concluir se corresponde à fase metaestável do CAC, C2AH8, ou à
fase formada pela combinação destes ligantes, C2ASH8. Pela análise das áreas dos
picos endotérmicos e do calor de hidratação calculado, a combinação dos dois ligantes minerais aparenta reduzir a conversão do cimento de aluminato de cálcio, sendo que após 3 meses e 11 meses de cura normal a relação entre os picos 1+2 e picos 3 mantem-se constante, indicando um sinal de estabilidade nas fases formadas pela hidratação dos ligantes minerais combinados e sugerindo a formação da fase C2ASH8.
Da análise de microscopia de varrimento SEM/EDX efetuada, não foi possível retirar conclusões em relação à morfologia, devido a uma granulometria demasiado pequena da amostra preparada. Seria desejável o estudo por SEM em modo de eletrões retrodifundidos a partir de uma superfície plana polida. Quanto à análise elementar, seria necessário complementar com uma análise de difração de raios X, com vista à determinação rigorosa da composição química das fases cristalinas formadas pela hidratação dos ligantes minerais. Adicionalmente, deve ser realizada a normalização os valores da intensidade dos picos dos espectros de EDX para o cálcio.
57
5.2 Trabalhos futuros
Embora se tenha obtido uma formulação final, à base da combinação de cimento de aluminato de cálcio e escórias de alto forno, trata-se de um assunto com potencialidade para contínua exploração, devendo ser efetuado todo o estudo anterior, mas variando outros parâmetros, nomeadamente a quantidade de ligantes diferente ou escórias provenientes de outros fornecedores/indústrias. Também se recomenda a avaliação da argamassa quando sujeita a condições de gelo-degelo.
Assim, como trabalhos futuros, deixam-se algumas recomendações sobre o que pode ser efetuado:
i) em relação às análises calorimétricas, seria interessante fazer a comparação, ao longo do tempo, de amostras de escória de alto forno, com e sem a presença do ativador químico, para melhor compreensão dos termogramas TG/DSC obtidos; ii) sugere-se também avaliar com maior foco e detalhe a formação real da fase C2ASH8, eventualmente, por recurso a técnicas alternativas, de forma a confirmar
a estabilização das fases hidratadas do CAC, pela adição da escória. Este trabalho pode inclusive ser complementado pela sujeição das amostras a 70ºC, de forma a potenciar as condições para possível conversão destas fases.
iii) seria interessante efetuar a comparação entre a quantidade de citrato de zinco utilizada e o seu impacto na formação e conversão das fases. As amostras chegaram a ser preparadas, mas a análise não foi realizada devido a algumas limitações técnicas e prioridades;
iv) no ensaio de poder molhante e transferência, sugere-se a troca do vidro utilizado por um que tenha quadriculado, de modo a facilitar e diminuir a subjetividade da medição;
v) por fim, de modo a inovar a metodologia na formulação e otimização de argamassas, recomenda-se a adoção e utilização de programas de estatística de modo a otimizar as formulações, em alternativa ao método típico de tentativa e erro.
58